항생제 연고로 호흡기 바이러스 감염 예방한다?

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항생제 네오마이신으로 SARS-CoV-2 바이러스와 인플루엔자 바이러스에 대한 면역 반응을 증가시켜 중증 질환 및 사망을 예방할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

항생제 네오마이신(Neomycin)으로 SARS-CoV-2 바이러스와 인플루엔자 바이러스에 대한 면역 반응을 증가시켜 중증 질환 및 사망을 예방할 수 있다는 연구 결과가 PNAS에 실렸다.

코로나19(이하 COVID-19) 팬데믹은 호흡기 바이러스 감염의 예방과 치료에 대한 경각심을 불러일으켰다.

코로나19의 원인 바이러스 SARS-CoV-2에 대한 효과적인 백신이 개발됨에 따라 중증 질환으로 이어지는 비율이 팬데믹 초반보다는 감소했다.

현재 호흡기 바이러스 감염 질환의 진행을 막기 위해 항바이러스제가 처방되고, 중증 질환에 대해 단클론 항체와 회복기 혈장(Convalescent plasma)을 투여하고 있지만, 여전히 코로나19와 기타 호흡기 바이러스 감염에 대한 효과적인 치료제가 부족하다는 평가이다.

이에 최근 예일 대학(Yale University)의 연구팀은 값싸고 널리 사용되는 항생제인 네오마이신을 생쥐와 햄스터의 비강에 바르면 SARS-CoV-2와 인플루엔자 A에 대해 강력한 면역 반응을 일으킬 수 있다고 전했다.

네오마이신은 아미노글리코사이드계 항생제로, 소화기 감염을 막기 위해 경구로 복용하거나, '네오스포린(Neosporin)'처럼 연고 형태로 발라 피부 감염을 막는 데 사용된다. 특히 네오스포린 연고는 네오마이신과 두 가지 다른 항생제를 포함해 작은 상처나 화상 부위의 감염을 예방하고 코의 세균 감염 및 출혈을 관리하는 데 사용된다.

연구팀은 네오마이신 연고를 생쥐와 햄스터의 비강에 발랐을 때 상기도(Upper respiratory tract)에서 SARS-CoV-2와 인플루엔자 A에 대한 항바이러스 효과를 내고 SARS-CoV-2의 전파를 예방할 수 있을지 연구했다.

그들은 생쥐의 양쪽 콧구멍에 각각 10마이크로리터(㎕)의 네오마이신 용액을 처리해 네오마이신 황산염(Neomycin sulfate) 2밀리그램(mg)을 투여했다. 이어서 그들은 네오마이신을 처리한 뒤 1일 차, 3일 차, 5일 차, 7일 차에 생쥐들을 안락사시켜 비강조직을 분석했다.

1일 차에서 네오마이신을 처리한 생쥐는 네오마이신을 처리하지 않은 대조군의 비강조직보다 인터페론-자극 유전자(ISG) 발현이 증가했다는 점에 비추어 바이러스에 대한 면역 반응이 증가했을 것으로 짐작할 수 있었다.

이후 연구팀은 유전자 조작 생쥐를 네오마이신 처리한 뒤 여러 변종(strain)의 SARS-CoV-2에 감염시켰다. 생존하지 못한 대조군과 달리, 네오마이신 처리된 생쥐들은 감염 증상 없이 대부분 생존했고 네오마이신 처리된 생쥐의 비강 세포는 대조군보다 바이러스 복제가 덜 일어난 것으로 나타났다.

네오마이신 처리된 생쥐에게서 확인된 항바이러스 작용은 인플루엔자 A 감염에 대해서도 비슷하게 관찰됐다.

이에 더해 연구팀은 시리아 햄스터에게 네오마이신 5mg을 비강 내 투여한 뒤 24시간 전에 SARS-CoV-2로 감염된 햄스터와 함께 생활하게 한 결과, 하루 뒤 네오마이신 처리된 햄스터의 절반만 감염 증상이 있었다고 말했다. 다시 말해 감염된 햄스터와 함께 생활했음에도 네오마이신 처리된 햄스터는 SARS-CoV-2에 잘 감염되지 않았다는 것이다.

나아가 연구팀은 소규모 이중맹검 파일럿 연구에서 건강한 자원자 12명에게 면봉을 이용해 하루에 두 번씩 비강 내에 네오스포린 연고를 바르도록 했다. 4일 차, 8일 차, 12일 차에 면역 반응 정도를 검사한 결과, 네오스포린 처리 그룹은 네오스포린을 바르지 않은 대조군보다 ISG 반응률이 더 높았다.

전문가들은 처방전 없이 살 수 있는 네오마이신 연고로 비특이적 면역 반응을 자극해 비강 점막의 바이러스 감염을 예방할 수 있다는 연구 결과가 매우 자적이라고 평가했다.

그들은 동물실험 결과를 인간에게 그대로 대입하기는 어렵고, 네오스포린을 바른 자원자들에게서 관찰된 면역 반응이 바이러스 감염을 예방 또는 치료하는 효과가 있는지 입증하기 위해서 대규모의 전향적 이중맹검 임상 연구가 필요하다고 설명했다.

한편 그들은 항생제를 이용해 호흡기 감염이 중증 질환으로 이어지는 것을 막는다는 개념은 추가 연구할 만한 가치가 있다고 전망했다.

그들은 항바이러스제를 이용하면 급격히 변이하는 호흡기 바이러스가 약제 내성이 생길 우려가 있지만, 항생제를 이용해 선천 면역 반응을 자극하면 효과적으로 호흡기 바이러스 감염을 막을 수 있을 것으로 예상했다.